Sommeren inviterer oss ut med varme dager, varmt badevann og lange netter. Men plutselig forsvinner den blå himmelen, gråsvarte skyer samler seg, og på et øyeblikk åpner de store slusene seg, og et skybrudd gjennombløter både sommerhatter og strandstoler.
Skybrudd oppstår vanligvis i tordenvær som får ekstra vann i depotene når de blåser over et område med varm luft.
Den varme luften søker til værs i skyen for å kjøle seg ned, og med seg trekker den ikke bare en masse ny vanndamp. Den fordamper også skyens opprinnelige regn og trekker det med seg opp i skyen igjen.
De hissige regnskyllene er – i tillegg til et område med varm luft på veien – avhengige av en masse andre meteorologiske sammenfall, og derfor er de vanskelige for ekspertene å spå.
Varm luft farer til værs i tordenskyer
Skybrudd oppstår vanligvis i tordenskyer av typen cumulonimbus.
Skyene er traktformede med en amboltlignende form på toppen, og de kan strekke seg flere kilometer langs bakken og opp mot 20 kilometer i høyden.
En såkalt konveksjonssky oppstår ved at et høytrykk skyver varm luft opp i atmosfæren for å kjøle den ned. Luftmassen inneholder en mengde vanndamp som fortettes til regn når luften kjøles ned.
De høye skyene er resultatet av en masse varm luft ved jord- eller havoverflaten. Når luften er varm, beveger molekylene seg raskere, og det skaper et høytrykk.
Det høye trykket gjør luften ustabil, og den vil derfor søke mot et lavtrykk der den kan kjøles ned. Derfor søker den opp i atmosfæren, der temperaturen er lavere.
Etter hvert som luften kommer høyere, avkjøles den, og siden kald luft ikke kan holde på like mye vanndamp som varm luft, fortettes dampen til skyer og faller senere mot bakken som nedbør – typisk regn og noen ganger hagl – som trekker med seg kjøligere luft nedover.
Prosessen der varm luft stiger til værs og kald luft skyves mot bakken, heter konveksjon.
De loddrette vindene konveksjonen skaper, kan bevege seg i mer enn 100 kilometer i timen, og store tordenvær og til og med tornadoer oppstår i slike værsystemer.
Nytt høytrykk henter ekstra regn opp i skyen
Cumulonimbus-skyen skyller imidlertid ikke ut et skybrudd på egen hånd. Bare når uværsskyen blåser inn i enda et høytrykk, får den tilført nok vann til å bli et skybrudd.
Hvis cumulonimbus-skyen blåser over et område med varm og fuktig luft før vanndampen fra den opprinnelige luftmassen har regnet ut av skyen, oppstår skybruddet.
Den varme luften beveger seg opp i skyen for å kjøle seg ned. På veien fordamper den regnet fra den første varme luften som nå er nedkjølt og holder på å falle. Den varme luften trekker vanndampen fra regndråpene med seg tilbake til skyen, samtidig som den selv inneholder vanndamp som skyen også tar opp.
Etter en tid er den nye luftmassen kjølt ned, og vanndampen – både fra den opprinnelige luftmassen og den nytilførte – fortettes til en enorm mengde regndråper. Når de varme vindene opp mot toppen av skyen stilner av, åpner skyen derfor slusene i et skybrudd med store mengder nedbør.
Cumulonimbus-skyer kan avgi enorme mengder vann på veldig kort tid, og derfor kan skybruddene forårsake store ødeleggelser og dødsfall når de rammer et område med dårlige avløp og stormflosikringer.
Den karibiske øya Guadeloupe ble i 1970 rammet av det heftigste skybruddet i historien. Her falt det hele 38 millimeter regn på bare et minutt, noe som svarer til 38 tonn vann per kvadratkilometer.
Cumulonimbus-skyer oppstår vanligvis om våren eller sommeren i tempererte soner som Nord-Europa, fordi de trenger store mengder varm luft.
I tropiske – og spesielt fjellrike områder – er de mer vanlige, spesielt i monsunsesongen.
Vanskelige å spå, men vanligere
Skybruddene er avhengig av en lang rekke små og store faktorer – både før de oppstår, og før de rammer et bebodd område.
For det første må det være en passe mengde vanndamp i luften – først slik at den store cumulonimbusskyen dannes, og deretter slik at det neste høytrykket også skyver en stor mengde fuktighet opp i skyen.
Dessuten må temperaturen være høy, slik at en ekstra luftmasse blir varmet opp nok til å fare til værs, og vindretningen og -styrken avgjør om skyen treffer det nye høytrykket på det helt riktige tidspunktet.
Skybrudd er som meteorologiske puslespill, og derfor er de vanskelige å spå for meteorologene – særlig siden vanndampen spiller en så stor rolle.
Vann har flere former i atmosfæren – for eksempel damp, regndråper, snø og hagl – og derfor er det vanskelig for værstasjonene å måle presist hvor mye som finnes i skydekket og ved jordoverflaten.
Meteorologene arbeider hele tiden for å utvikle og finjustere bedre varslingssystemer, og det kan bli enda viktigere i framtiden ettersom klimaendringer medfører både flere og kraftigere skybrudd.